Αποχρωματισμός φυτικών ελαίων με τη χρήση αποχρωστικών γαιών

Πανώριος, Παναγιώτης; Panorios, Panagiotis

dc.contributor.author	Πανώριος, Παναγιώτης	el
dc.contributor.author	Panorios, Panagiotis	en
dc.date.accessioned	2022-09-22T10:58:42Z
dc.date.available	2022-09-22T10:58:42Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55724
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23422
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αποχρωματισμός	el
dc.subject	Κινητική απομάκρυνσης χρωστικών	el
dc.subject	Αποχρωστικές γαίες	el
dc.subject	Ποιότητα φυτικού ελαίου	el
dc.subject	Προσρόφηση	el
dc.subject	Bleaching	en
dc.subject	Pigment removal kinetics	en
dc.subject	Bleaching earths	en
dc.subject	Vegetable oil quality	en
dc.subject	Adsorption	en
dc.title	Αποχρωματισμός φυτικών ελαίων με τη χρήση αποχρωστικών γαιών	el
dc.title	Bleaching of vegetable oils using bleaching earths	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Επιστήμη τεχνολογίας τροφίμων και διασφάλιση ποιότητας	el
heal.classification	Food processing and quality assurance	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-02
heal.abstract	Ο αποχρωματισμός αποτελεί το τρίτο κύριο στάδιο του εξευγενισμού των φυτικών ελαίων. Κατά τη διεργασία αυτή, απομακρύνονται ποσότητες χρωστικών ουσιών, βελτιώνεται το χρώμα του ελαίου, η σταθερότητα του λιπαρού και του αρώματός του και μειώνεται η παρουσία ιχνών μετάλλων στο έλαιο. Το κυριότερο χαρακτηριστικό που επηρεάζεται στο στάδιο αυτό είναι σε κάθε περίπτωση το χρώμα, και αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τη βιομηχανία, καθώς ένα λιπαρό απαλού χρώματος δίνει την αίσθηση της “καθαρότητας” στον καταναλωτή. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε ο αποχρωματισμός φυτικών ελαίων και η κινητική της προσρόφησης χλωροφύλλης και καροτινοειδών με τη χρήση προσροφητικών υλικών. Χαρακτηριστικά παρακολουθείται η συγκέντρωση των χρωστικών ουσιών με την πάροδο του χρόνου κατά τη διάρκεια της διεργασίας, εξάγεται η κινητική απομάκρυνσής τους και αξιολογείται η απόδοση του αποχρωματισμού. Ακόμα ελέγχονται οι παράμετροι της κατακράτησης του ελαίου στο αποχρωστικό και των μεταβολών του ολικού και του μερικού χρώματος, των υπεροξειδίων, της οξύτητας και της ποσότητας ιχνών μετάλλων (Fe, Cu, Mg, Mn) στο έλαιο κατά το στάδιο του αποχρωματισμού. Τα φυτικά έλαια που επεξεργάστηκαν είναι δείγματα κραμβέλαιου, πυρηνέλαιου, αραβοσιτέλαιου, ηλιέλαιου και ελαιόλαδου Lampante. Τα αποχρωστικά υλικά που μελετήθηκαν είναι τα εμπορικά αποχρωστικά υλικά Tonsil και AMCOL που δόθηκαν από την εταιρεία ‘ΜΙΝΕΡΒΑ’, τα υλικά Supreme B81 και Perform 4000 που δόθηκαν από την εταιρεία ‘OILCHEM’ και δύο ακόμα εμπορικά αποχρωστικά υλικά άγνωστης σύστασης που δόθηκαν από την εταιρεία ‘ΣΟΓΙΑ ΕΛΛΑΣ’. Αναλυτικότερα εξετάστηκε η αποτελεσματικότητα του αποχρωματισμού στους 80 με 85 oC, με χρόνο επαφής ελαίου και αποχρωστικού υλικού, 50 min και με προσθήκη συγκεκριμένης ποσότητας αποχρωστικού υλικού ως προς την ποσότητα του δείγματος ελαίου που αποχρωματίζεται. Τα δείγματα φυτικών ελαίων αποχρωματίζονται με τη χρήση των εμπορικών αποχρωστικών σε ποσοστό 2% κατά βάρος του ελαίου υπό συγκεκριμένες συνθήκες (1η σειρά πειραμάτων). Όσον αφορά τα εμπορικά αποχρωστικά, τα πειράματα έδειξαν ότι η αποτελεσματικότητα του αποχρωματισμού διαφέρει ανάλογα με τον τύπο του ελαίου που επεξεργάζεται. Η επιλογή του αποχρωστικού υλικού είναι επίσης σημαντική για τον αποχρωματισμό φυτικών ελαίων με μεγάλη ποσότητα χλωροφύλλης, καθώς η απομάκρυνσή της είναι δυσκολότερη από την αντίστοιχη απομάκρυνση καροτινοειδών. Τα αποχρωστικά υλικά που χρησιμοποιήθηκαν σε ποσοστό 2% έδωσαν ικανοποιητικό αποχρωστικό αποτέλεσμα. Η αποχρωστική AMCOL έδωσε τις καλύτερες αποδόσεις αποχρωματισμού με βάση την απομάκρυνση των χρωστικών για τα συγκεκριμένα δείγματα φυτικών ελαίων. Πιο συγκεκριμένα κατά την επεξεργασία του κραμβέλαιου με το αποχρωστικό AMCOL επιτεύχθηκε απομάκρυνση χλωροφύλλης σε ποσοστό 72.0% και καροτινοειδών 94.5% και αντίστοιχα για το πυρηνέλαιο 42.0% και 56.8%. Ακόμα η επεξεργασία του αραβοσιτέλαιου και του ηλιέλαιου με την αποχρωστική AMCOL είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της ποσότητας καροτινοειδών σε ποσοστό 85.9% και 55.6% αντίστοιχα. Ακόμα η επεξεργασία του ελαιόλαδου συνέβαλε στην απομάκρυνση χλωροφύλλης σε ποσοστό 54.7%. Παρ’ όλα αυτά η επιλογή του αποχρωστικού υλικού δεν μπορεί να γίνει μόνο με βάση την απομάκρυνση των χρωστικών, αλλά πρέπει να συμπεριληφθούν και οι υπόλοιποι παράγοντες που καθορίζουν την ποιότητα του αποχρωματισμένου φυτικού ελαίου. Επίσης το στάδιο του αποχρωματισμού μετέβαλε τον αριθμό υπεροξειδίων PV του ελαίου είτε αυξητικά είτε μειωτικά ανάλογα με τον τύπο του φυτικού ελαίου και το είδος της αποχρωστικής γης, ενώ η οξύτητα (FFA%) του ελαίου δεν μεταβλήθηκε σημαντικά. Ακόμα έντονη υπήρξε η μεταβολή του ολικού και του μερικού χρώματος των ελαίων. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται και στην ικανότητα των αποχρωστικών υλικών που μελετήθηκαν να προσροφούν κατιόντα ιχνών μετάλλων Fe και Cu. Τέλος το pH της αποχρωστικής γης μετά το στάδιο του αποχρωματισμού φαίνεται ότι αυξάνεται σημαντικά. Στη συνέχεια αποχρωματίζονται δείγματα κραμβέλαιου και πυρηνέλαιου με το αποχρωστικό AMCOL 1, 3, 4% (2η σειρά πειραμάτων). Η προσθήκη μεγαλύτερης δοσολογίας AMCOL έδειξε καλύτερα αποχρωστικά αποτελέσματα. Πιο συγκεκριμένα δοσολογία 3% AMCOL είχε ως αποτέλεσμα την απομάκρυνση ποσότητας χρωστικών σε ποσοστά 77.3% όσον αφορά την απομάκρυνση χλωροφύλλης και 84.3% για την απομάκρυνση των καροτινοειδών του κραμβέλαιου, ενώ αντίστοιχα η δοσολογία 4% AMCOL απομάκρυνε τη χλωροφύλλη και τα καροτινοειδή σε ποσοστά 84.0% και 75.5%. Η αύξηση της δοσολογίας AMCOL οδήγησε επίσης σε μεγαλύτερη μεταβολή του ολικού και μερικού χρώματος. Τέλος το pH της αποχρωστικής γης μετά το στάδιο του αποχρωματισμού με μεγαλύτερη δοσολογία AMCOL φαίνεται ότι παρουσιάζει μικρή μόνο αύξηση.	el
heal.abstract	Bleaching is the third main stage of vegetable oil refining. During this process, amounts of pigments are removed, the color of the oil, the stability of the fat and aroma are improved, and the presence of traces of metals in the oil is reduced. In any case, the main characteristic affected at this stage is the color and is especially important for the industry, as a greasy soft color gives the consumer a sense of “purity”. In this paper, the discoloration of vegetable oils and the kinetics of chlorophyll and carotenoid adsorption using adsorbent materials were studied. Characteristically, the concentration of pigments over time during the process is monitored, the removal kinetics are extracted and the bleaching performance is evaluated. The parameters of oil retention in the bleaching earths and changes in total and partial color, peroxides, acidity and trace amounts of metals (Fe, Cu, Mg, Mn) are also checked at the stage of bleaching. Vegetable oils processed are samples of rapeseed oil, pomace oil, corn oil, sunflower oil and Lampante olive oil. The bleaching earths studied are the commercial earths Tonsil and AMCOL given by company ‘MINERBA’, Supreme B81 and Perform 4000 given by ‘OILCHEM’ and two other commercial bleaching earths of unknown composition given by ‘ΣΟΓΙΑ ΕΛΛΑΣ’. In more detail, the effectiveness of discoloration at 80 to 85 oC, with a contact time of oil and discoloration material, 50 min and with the addition of a specific amount of discoloration material to the amount of oil sample discolored. Vegetable oil samples are decolorized using 2% commercial bleaching earths under specific conditions (1st series of experiments). As for commercial bleaching earths, the experiments showed that the effectiveness of decolorization differs depending on the type of oil being processed. The choice of decolorizing material is also important for decolorizing vegetable oils with a large amount of chlorophyll, since its removal is more difficult than the corresponding removal of carotenoids. The bleaching materials used at a rate of 2% gave a satisfactory bleaching result. AMCOL bleaching gave the best decolorization yields based on pigment removal for the specific vegetable oil samples. More specifically, the treatment of rapeseed oil with the AMCOL dye achieved chlorophyll removal in 72.0% and carotenoids 94.5% and respectively for palm kernel oil 42.0% and 56.8%. The treatment of corn oil and sunflower oil with the AMCOL bleaching resulted in the reduction of the amount of carotenoids to 85.9% and 55.6% respectively. Still the processing of olive oil contributed to the removal of chlorophyll in 54.7%. Nevertheless, the choice of decolorizing material can not only be made on the basis of the removal of pigments, but also the remaining factors that determine the quality of the decolorized vegetable oil should be included. Also, the bleaching stage changed the number of PV peroxides either incrementally or reductively depending on the type of vegetable oil and the type of Earth discoloration, while the acidity (FFA%) did not change significantly. Still intense was the change in the total and Partial Color of the oils. Particular reference is also made to the ability of the bleaching earths studied to adsorb trace metal cations Fe and Cu. Finally, the pH of the decolorizing Earth after the decolorization stage appears to increase significantly. Rapeseed and palm kernel oil samples are then decolorized with the ACMOL 1, 3, 4% bleaching earth (2nd series of experiments). Adding a larger dosage of AMCOL showed better bleaching results. More specifically dosage 3% AMCOL resulted in the removal of a quantity of pigments at 77.3% for chlorophyll removal and 84.3% for the removal of rapeseed carotenoids, while respectively dosage 4% AMCOL removed chlorophyll and carotenoids at 84.0% and 75.5%. The increase in AMCOL dosage also led to a greater change in total and partial color. Finally, the pH of the bleaching earth after the discoloration stage with a higher dosage of AMCOL appears to be slightly increased.	en
heal.advisorName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βάσω	el
heal.committeeMemberName	Χαμηλάκης, Στυλιανός	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Εργαστήριο Τεχνολογίας Τροφίμων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	193 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false